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土木工程發(fā)展現狀及趨勢論文
土木工程專(zhuān)業(yè)大體可分為道路、橋梁工程與建筑工程兩個(gè)不同的方向,在職業(yè)生涯中,這兩個(gè)方向的職位既有大體上的統一性,又有細節上的具體區別。下面是小編為你帶來(lái)的 土木工程發(fā)展現狀及趨勢論文,歡迎閱讀。
土木工程發(fā)展現狀及趨勢
摘要:
本篇文章主要講述有關(guān)我國土木工程發(fā)展的現狀以及未來(lái)的趨勢,以及當中體現出來(lái)的特點(diǎn),可是我國人口一直在不斷的增長(cháng)當中,人民百姓生存空間也比以前減少了很多,這是影響到土木工程發(fā)展的最大弊端,也是很多做土木工程企業(yè)最大的憂(yōu)慮,經(jīng)過(guò)筆者對土木工程多年的學(xué)習,本文簡(jiǎn)單的對新型建筑材料、設計理論、結構型式、等方面分析了土木工程未來(lái)發(fā)展現狀以及未來(lái)的趨勢。
關(guān)鍵詞:
土木工程;發(fā)展現狀;發(fā)展趨勢
從古到今,土木工程就一直在和大自然在不斷的斗爭當中,而且是越斗越厲害,但是發(fā)展的速度也是越來(lái)越快了。在很多國家建設當中,土木工程已經(jīng)成為了國家經(jīng)濟的砥柱了,它雖然不能起到一個(gè)國家最重要的經(jīng)濟來(lái)源,可是卻可以改善一個(gè)國家的主要經(jīng)濟,尤其是像中國這樣社會(huì )主義發(fā)展國家。就現在情況而言,土木工程的操作和實(shí)踐研究已經(jīng)在我國取得了顯著(zhù)的效果,不管是工程的結構、還是一些理論的方法,都有了很大的成就,尤其是在這些年,土木工程的建設結構發(fā)展更為驚人。
1、土木工程建設取對我國做出巨大的貢獻
自從改革開(kāi)放以來(lái),我國的高層建筑是越來(lái)越多了,直到21世紀初期,高層建筑已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)發(fā)展中最嶄新的階段,很多土建筑以及低層建筑都已經(jīng)不再出現了,高層建筑不僅在數量上越來(lái)越多,而且在高度上也越來(lái)越高。根據最近這幾年國內建筑統計,得知超過(guò)20層以上的建筑已經(jīng)達到了2萬(wàn)多棟,而比100米高的樓層已經(jīng)超過(guò)了1千棟以上了,超過(guò)200米以上的樓層可以達到200棟。就目前而言,我國最高的建筑是位于上海的浦東金茂大廈,目前我國最高的高層建筑為上海浦東金茂大廈,高度可高達420多米,地下有88層之多,而且最近又在不斷建設當中,可能高度還在攀巖當中,竣工于1999年,曾經(jīng)是中國大陸最高的大樓,位于上海浦東新區黃浦江畔的陸家嘴金融貿易區,樓高420.5米,目前是上海第3高的摩天大樓,中國大陸高度排名第17。
而且最近這幾年,我國橋梁也有了很大的成績(jì),橋梁事業(yè)也比以前更新了許多新技術(shù),橋梁技術(shù)一直在不斷突破,這也更加體現出來(lái)了我國土木工程建設的進(jìn)步,在土木工程建設當中斜拉橋的出現讓橋梁工程取得更好的成績(jì),也出現了一個(gè)光輝的階層。比如:丹麥的海帶橋(1 624 m 懸索橋),法國諾曼底橋(856 m 斜拉橋),這兩座橋梁都被稱(chēng)之為是20世紀,21世紀倆個(gè)世紀最杰出的橋梁代表。然后關(guān)于楊浦大橋、還有南京的長(cháng)江大橋等橋梁,也展示了我國近幾年最先進(jìn)的橋梁技術(shù),間接的表現出了我國土木工程發(fā)現的新趨勢。
2、土木工程未來(lái)發(fā)展的趨勢
地球上水土資源是有限的,而且地土資源也是有限的,還有大自然的資源也是需要動(dòng)力生長(cháng)的,而且人口也是在不斷的增長(cháng)。根據國家有關(guān)機構統計表示,到了2014年,世界人口就會(huì )超過(guò)80億人口,而且根據美國專(zhuān)家相關(guān)報道分析,2020年以后,世界上的人口會(huì )達到115億以上呢,所以人類(lèi)為了能夠更好的在這個(gè)地球上生存下去,就要來(lái)發(fā)展有關(guān)工程的發(fā)展人類(lèi)為了生存,決定了土木工程未來(lái)的五個(gè)發(fā)展方向。
2.1 需要修建大型化土木工程
自從進(jìn)入了新社會(huì )之后,很多大型土木工程的新材料,還有新工藝,以及最新施工的方法都會(huì )出現的,人類(lèi)的土木工程建設規模也會(huì )越來(lái)越大,而且土木工程的改造也會(huì )為國民經(jīng)濟帶來(lái)質(zhì)的飛躍。針對大型化土木工程,我們可以舉例說(shuō)明,比如直布羅海峽是非洲和歐洲之間的交通,交通十分的便利,這是摩洛哥和西班牙倆國家之間組織的交通樞紐,至今已經(jīng)被土木工程專(zhuān)家看好。而且很多專(zhuān)家們,都對這條地下隧道工程是一項超級大工程。還有位于我國哈爾濱亞洲第一高鋼塔龍塔,也是一項很偉大的土木工程,高度可以達到336米,總面積為15991平方米,其中塔座為12951平方米,塔樓為3040平方米,塔座由地下一層和地上四層組成球冠形,在土木工程建設中,也是屬于一項令人矚目的大型工程了。
2.2 土木工程建設中性能材料使用
最近這幾年,很多高標號水泥已經(jīng)出現在人們的視野當中,這種所謂的高標號水泥其實(shí)就是高強度鋼纖維以及一些混凝土還有一些聚合物等多種材料發(fā)展而成的,這給土木工程建設帶來(lái)了巨大的發(fā)展,也帶來(lái)了結構上的改變。在1980初期,碳纖維也給土木工程一個(gè)飛速發(fā)展的機會(huì ),很多鋼材都是朝著(zhù)具有塑性鋼材將朝著(zhù)高強、具有良好的塑性、韌性和可焊性方向發(fā)展。尤其是美國,日本,韓國在這方面發(fā)展的技術(shù)較為明顯。
2.3 將土木工程建設發(fā)展趨勢延伸到太空、沙漠、海洋
其實(shí)在上世紀80年代的時(shí)候,很多科學(xué)家就已經(jīng)提出了一些有關(guān)月球上能夠產(chǎn)生水泥,如果在月球上能夠利用月球上面的巖石生產(chǎn)一些混凝土相關(guān)的的試驗站,這為我們土木工程的發(fā)展也會(huì )帶來(lái)巨大的益處,也可以帶動(dòng)全球土木工程的進(jìn)步。在這個(gè)世界上,大部分的陸地都是沙漠,每年都有超過(guò)500公頃的耕地被沙漠侵蝕。中國科技學(xué)院調查研究表明,我國土地沙漠化是越來(lái)越大了,但是這種自然沙漠化的現象只存在不到5%,而每年我們看到的人為沙漠化土地都會(huì )有數十萬(wàn)平方米,這些人為的沙漠占了全部的95%。很多科學(xué)家都將土木工程建設根據現在這個(gè)現狀伸向了沙漠,海洋,想把那些沙漠變成綠洲,想把海洋變成合理的儲水池。在一些缺水的國家當中,國際上在研究利用沙漠的陽(yáng)光發(fā)熱,可以將海水的經(jīng)濟提高上來(lái),這個(gè)方法雖然不是很明確,但是卻有很多專(zhuān)家思考過(guò)。
就目前的情況而言,很多國家都已經(jīng)將土木工程建設發(fā)展趨勢延伸到太空、沙漠、海洋,比如拉伯聯(lián)合酋長(cháng)國首都迪拜的七星大酒店建在海上,洪都拉斯將建海上城市型游船,這些都是近些年,土木工程建設在國際上取得的成效,我國上海南匯灘圍墾成功和崇明東灘圍墾成功,最近又在建設黃浦江外灘的拓岸工程。
3、結論
上述文章總結了有關(guān)土木工程建設未來(lái)發(fā)展,和現在發(fā)展的趨勢,也分析了一些新興技術(shù),還有一些當代國際和我國土木工程建設的案例,同時(shí)還提出了我們可以將土木工程建設伸向沙漠,海洋,太空等,在這方面,我國已經(jīng)積累了大量的經(jīng)驗,可是我國土木工程建設與一些發(fā)達國家還是有很大的差距。為了能讓土木工程建設在我國未來(lái)發(fā)展的更好,我們必須要做到加強新型結構,以及一些建筑的材料,還要加強技術(shù)手段等研究,這才會(huì )實(shí)現土木工程的更大突破。
4、參考文獻:
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土木工程的發(fā)展
一、現代土木工程的特點(diǎn)
適應各類(lèi)工程建設高速發(fā)展的要求,人們需要建造大規模、大跨度、高聳、輕型、大型、精密設備現代化的建筑物,既要求高質(zhì)量與快速施工,又要求高經(jīng)濟效益。這就向土木工程提出新的課題,并推動(dòng)土木工程這門(mén)學(xué)科前進(jìn)。它的發(fā)展趨向具體地表現在下述幾個(gè)方面。
1、建筑材料方面。高強輕質(zhì)的新材料不斷出現。比鋼輕的鋁合金、鎂合金與玻璃纖維增強塑料(玻璃鋼)已開(kāi)始應用。但是這些材料有些彈性模量偏低,有些價(jià)格過(guò)高,應用范圍受到限制,因而尚待作新的探索。另外,對提高鋼材與混凝土的強度與耐久性,雖已取得顯著(zhù)成果,仍繼續進(jìn)展。
2、工程地質(zhì)與地基方面。建設地區的工程地質(zhì)與地基的構造及其在天然狀態(tài)下的應力情況與力學(xué)性能,不僅直接決定基礎的設計與施工,還常常關(guān)系到工程設施的選址、結構體系和建筑材料的選擇,對于地下工程影響就更大了。工程地質(zhì)與地基的勘察技術(shù),目前主要仍然是現場(chǎng)鉆探取樣,室內分析試驗,這是有一定局限性的。為適應現代化大型建筑的需要,急待利用現代科學(xué)技術(shù)來(lái)創(chuàng )造新的勘察方法。
3、工程規劃方面。以往的總體規劃常是憑借工程經(jīng)驗提出若干方案,從中選優(yōu)。由于土木工程設施的規模日益擴大,現在已有必要也有可能運用系統工程的理論與方法以提高規劃水平。特大的土木工程,例如高大水壩,會(huì )引起自然環(huán)境的改變,影響生態(tài)平衡與農業(yè)生產(chǎn)等,這類(lèi)工程的社會(huì )效果是有利也有弊。在規劃中,對于趨利避害要作全面的考慮。
4、工程設計方面。人們努力使設計盡可能符合實(shí)際情況,達到適用、經(jīng)濟、安全、美觀(guān)的目的。為此,已開(kāi)始采用概率統計來(lái)分析確定荷載值與材料強度值,研究自然界的風(fēng)力、地震波、海浪等作用在時(shí)間、空間上的分布與統計規律,積極發(fā)展反映材料非彈性、結構大變形、結構動(dòng)態(tài)以及結構與巖土一同作用的分析,進(jìn)一步研究與完善結構可靠度極限狀態(tài)設計法與結構優(yōu)化設計等理論;同時(shí)發(fā)展運用電子計算機的高效能的計算和設計方法等。
5、工程施工方面。隨著(zhù)土木工程規模的擴大與由此產(chǎn)生的施工工具、設備、機械向多品種、自動(dòng)化、大型化發(fā)展,施工日益走向機械化和自動(dòng)化。同時(shí)組織管理開(kāi)始應用系統工程的理論與方法,日益走向科學(xué)化;有些工程設施的建設繼續趨向結構和構件標準化和生產(chǎn)工業(yè)化。
二、未來(lái)土木工程的發(fā)展
1、指導理論的繼續發(fā)展。在可以預見(jiàn)的將來(lái),土木工程工程技術(shù)理論的核心部分仍然是力學(xué),新的分析方法與新的數值處理方法將是土木工程中力學(xué)的突破方向。在對復雜結構、流體介質(zhì)等情況下的受力分析和近似上,現有的方法仍然具有很大的局限性。更加專(zhuān)門(mén)化的數學(xué)在將來(lái)也應該有很大的發(fā)展,用以處理土木工程技術(shù)中復雜的數值問(wèn)題。更先進(jìn)的電子計算機的應用,使得對復雜的情況的模擬更有把握,更接近于現實(shí)。力學(xué)也會(huì )突破宏觀(guān)框架,向微觀(guān)發(fā)展,控制論,虛擬現實(shí)等技術(shù)也在力學(xué)中加深影響。
2、工程實(shí)現的變化。土木建筑的最終目的是建設出合乎設計要求的工程構造物,從設計到成果中間需要一個(gè)很長(cháng)的工程實(shí)現的過(guò)程。這也是土木工程一個(gè)重要的組成部分。甚至可以說(shuō)是土木工程最重要的方面,有了好的理論和設計,沒(méi)有好的工程實(shí)踐,一樣不會(huì )產(chǎn)生一個(gè)優(yōu)秀的作品。
。1)全過(guò)程信息化。信息化的特點(diǎn)將更深的滲透到未來(lái)的土木工程中,重點(diǎn)不僅僅限于CAD方面,也包含對工程進(jìn)度的管理、運行中數據資料的收集,分析,整理;對建筑物結構,強度,可靠性的分析和相應對策的決策等。這些也是主動(dòng)控制和智能化實(shí)現的基礎。
全過(guò)程信息化對今后的土木建筑構造物的維護有很大的意義。比如可以使用植入的傳感器配合電子計算機實(shí)現對建筑全方位的實(shí)時(shí)的監控,及時(shí)掌握整個(gè)建筑物的狀態(tài)。我國現在正是基本建設的高潮,20~30年后,現在這些建筑物逐漸進(jìn)入維護期。如果能在現在建造過(guò)程中就做好各種信息化準備工作,對今后維護也大有幫助。
信息化也成為專(zhuān)家系統技術(shù)的基礎。程序的解題能力不僅取決于它所采用的形式化體系和推理模式,而且取決于它所擁有的知識。要使一個(gè)程序具有智能,必須向它提供大量有關(guān)問(wèn)題領(lǐng)域的高質(zhì)量的信息輸入。
。2)可持續發(fā)展和人性化。這兩個(gè)要求是與社會(huì )經(jīng)濟的發(fā)展相適應的,社會(huì )的發(fā)展要求更加充分合理的利用資源,社會(huì )生活水平的提高也提高了對土木建筑設施人性化的要求。
整個(gè)土木工程過(guò)程是建立在對資源和能源的不斷消耗上的,在可持續發(fā)展成為整個(gè)社會(huì )的主題的時(shí)候,土木工程也必然的要面對這個(gè)問(wèn)題。對資源和能源的節約,包括在建設中的和使用過(guò)程中的,成為土木工程以后的一個(gè)方向,這要求有良好的設計和有效的運作管理機制,土木工程構筑物在它的整個(gè)壽命周期,從規劃,設計,建造到建成后的使用,維護,拆除都要盡量的將對環(huán)境的影響降到最小,同時(shí)盡可能大發(fā)揮它的社會(huì )經(jīng)濟效應。這對土木工程提出了新的要求。具體的要求包括,資源的保護,資源再利用,污染控制和全方位的質(zhì)量。我國正在施工中的青藏鐵路較好的體現了可持續發(fā)展的特性,從設計環(huán)節開(kāi)始就注意了對青藏高原脆弱生態(tài)環(huán)境的保護,全路設計為封閉構造,杜絕了固體廢棄物的污染,也嚴格的控制了噪音污染。施工過(guò)程中也相當注重對周?chē)h(huán)境的影響。
3、主動(dòng)控制技術(shù)。迄今,絕大部分的土木工程建筑都是被當作一個(gè)靜態(tài)的,被動(dòng)的物體。對周?chē)h(huán)境的影響,如風(fēng)動(dòng),溫度變化,突發(fā)事件等只能依靠自身的結構進(jìn)行被動(dòng)的抵御。顯得缺少靈活性和應變能力。今后土木建筑設施的一個(gè)發(fā)展方向之一就是主動(dòng)控制技術(shù)在建筑構造物中的應用。運用計算機技術(shù)和模糊控制技術(shù),以及一些預設的控制結構。使得建筑物能夠對各種環(huán)境因素做出適當的反應。
土木工程當今的發(fā)展是人類(lèi)智慧的成果,土木工程是為了人類(lèi)存在而存在.堅持可持續發(fā)展道路,努力創(chuàng )新,土木工程定會(huì )走向新的高峰!
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